AEC放量 铜连接新方案
【摘要】
AEC有望成为光模块厂商向下渗透的第一步。光模块需要掌握光电转换和高速数据通信,DAC/AEC/AOC类产品相较于传输距离更远的单模/多模光模块产品,技术要求相对成熟。考虑到短距离互联需求的增长,预计AEC类产品在同速率总需求中占比有望明显提升。而分速率来看,与光模块类似,目前AEC主要以400G产品为主,明年有望向800G和1.6T扩散。光模块厂商里,中际旭创和新易盛作为头部厂商与客户有着深度合作关系,AEC有望成为光模块厂商向下渗透的第一步。
2024年GTC大会,英伟达发布了全新GPU芯片GB200、配套NVL72机柜架构,将铜连接引入柜内连接方案。高速铜缆在数据中心短距离传输场景下,其在散热效率、信号传输、成本、功耗方面拥有显著优势。传统铜缆方案主要为DAC直连铜缆,随着传输速率、损耗、距离的要求提升,出现了ACC、AEC等有源铜缆技术。
英伟达先前主要布局DAC、ACC,相关方案已应用于以太网、Infiniband架构,目前也开始布局1.6T AEC方案。
数据中心短距离传输方案目前有4种:
1)AOC有源光缆:传统光模块方案,中间是光纤,两端是光模块。AOC方案优势包括重量轻、体积小,传输距离一般可达100米,但成本和功耗偏高。
2)DAC无源铜缆:中间是铜缆,两端是连接器。DAC优势包括散热效率高、高传输速率、成本低、功耗低;由于铜物理性能限制,DAC信号传输会有衰减,故传输距离极短,一般在3米以内,224G传输距离仅1米。
3)ACC有源铜缆:在DAC基础上,增加了信号均衡器与驱动器,只有信号放大和缩小能力,性能差异较小。
4)AEC有源铜缆:在DAC基础上,两边加入Retimer芯片,可对信号衰减进行补偿,传输距离更长,最高达7米。
什么是 AEC?AEC(Active Electrical Cable)是一种有源电缆互联方案, 主要应用于数据中心的短距离高速数据传输场景。与传统的无源直连铜缆 (DAC)相比,AEC 在电缆两端集成了信号处理芯片,通过主动信号调理技术显著提升传输距离和信号质量。AEC 可支持 1-7 米的传输距离,在成本和性能之间取得了良好平衡,凭借其传输距离、可靠性和性价比,逐渐成为 AI 短距离互联的优势方案。
AEC的原理是在线缆两端加入CDR(时钟数据恢复)。对电信号进行重新定时(Retimer)和驱动,所以端到端连接距离更长。总体来看,AEC是长期趋势,AEC相比DAC仅增加了Retimer芯片,铜缆相关需求没有变化。
不仅是英伟达,大型 CSP 也在广泛采用铜互连。英伟达在 B 系列产品里使用了大量的高密度铜缆互联,让产业重新认识到铜互连在短距离场景的可靠性和价格优势。AEC 相较于 DAC 传输距离更长,相较于 AOC 或者光模块,少了光电转换的步骤,提高了集群的稳定性,大型 CSP 厂商在构建 AI 集群时,逐渐开始采用 AEC 在短距离(通常是柜内或与 TOR 交换机互联)场景使用,以此来实现降低成本提高集群稳定性的目的。
AEC 有望成为光模块厂商向下渗透的第一步。光模块需要掌握光电转换和高速数据通信,DAC/AEC/AOC 类产品相较于传输距离更远的单模/多模光模块产品,技术要求相对成熟。考虑到短距离互联需求的增长,预计 AEC 类产品在同速率总需求中占比有望明显提升。而分速率来看,与光模块类似,目前 AEC 主要以 400G 产品为主,明年有望向 800G 和 1.6T 扩散。光模块厂商里,中际旭创和新易盛作为头部厂商与客户有着深度合作关系,AEC 有望成为光模块厂商向下渗透的第一步。
合纵连横时代,国内厂商依旧有明显优势。以英伟达为代表的芯片厂商,一直希望进行全面的产业链整合,为客户提供全套方案。而 CSP 厂商更希望的是产业链的解耦,GPU、铜连接、光模块、交换机等每个环节均可找到对应供应商,以制约一家独大的英伟达。英伟达高度集成方案,性能上看起来很美好,但落地也因集成化遇到各种问题,而解耦方案每个环节只需要找到靠谱供应商进行组合即可。国内算力厂商在研发、制造以及成本控制能力上有着明显优势,既能为芯片厂商提供高度耦合方案,也能为CSP 提供高度解耦方案,算力产业链我国有着明显优势。
1.AEC及Retimer芯片全球头部厂商:Credo、安费诺、博通、Molex、Marvell。
1)Credo: AEC全球龙头厂商及标准制定者,供货微软、亚马逊等。
其AEC产品速率可达1.6T,距离达到2.75米,单通道速率106G;其400G速率产品传输距离可达7米。2025财年Q1,Credo实现营收5970万美元,同比增长70%,标志着AEC已开启加速放量。
国内供货商:兆龙互连
2)安费诺:安费诺为全球连接器头部厂商,拥有系列对应高速产品,如CXP无源铜缆组件、QSFP系列产品等,为英伟达铜缆主力供应商。
国内供货商:沃尔核材、神宇股份、鼎通科技、精达股份、博威合金。
3)Molex 莫仕铜缆连接器头部厂商,率先推出224G PAM4产品,包括ASIC互连解决方案、电缆和背板等,推出新一代AEC解决方案。
2.国内线缆厂商:
沃尔核材:铜连接线材国内头部厂商,实现224G铜缆突破,拥有2台罗森泰设备,目前已订购罗森道未来一年产能。
神宇股份:国内高速通信线领域头部厂商,拥有1台罗森泰设备,与安费诺等大客户建立长期稳定合作关系。
兆龙互连:在高速连接产品上拥有全产业链能力,credo代工商,已量产400G产品,800G组件处于小批量试样阶段。
精达股份:国内特种电磁线龙头厂商,产品镀银线为高频高速线信号传输载体,客户包括安费诺、乐庭、Molex、立讯、兆龙等。
博创科技:具备200G互联全系列产品,包括DAC、ACC、AOC、SR4、FR4;与Marvell合作,发布800G有源铜缆,腾讯一供。
3.国内连接器厂商
鼎通科技:国内连接器组件供应商,提供高速背板连接器、I/O连接器组件,供货泰科、安费诺、莫仕。
瑞可达:高速连接器供应商,和中际旭创成立合资公司布局AEC领域,未来可能进入Credo供应链。
华丰科技:华为高速连接器核心供应商。
4.国内光通信厂商
头部光通信企业切入AEC领域:新易盛(与微软合作)、中际旭创(与瑞可达合作)
高速铜缆制备壁垒:罗森泰物理发泡机。从工艺流程看,铜缆制备环节包括实心押出、物理发泡押出、包带喷码、绞线成缆、屏蔽层编织、外护套、检验等工序。主要制备设备包括:罗森泰发泡机、押出机、包带机、绞线机、编织机、Sikora设备。
罗森泰发泡机是高速铜缆生产的核心设备,用于物理发泡押出工序。其由奥地利罗森泰公司制造,年产量仅十几台,设备供应有限。当前仅有罗森道设备可制备224G方案,国内创展、庆科等厂家设备性能差距较大。国内拥有罗森泰发泡机设备的企业包括:
(1)沃尔核材:拥有2台罗森泰设备,目前已订购罗森道未来一年的产能。
(2)神宇股份:拥有1台罗森泰设备,供货费安诺。
(3)卡倍亿:拥有6台罗森泰设备,主要用于汽车线束领域,设立子公司布局高速铜缆,已订购4台最新设备
研究报告:
20241215-国盛证券-AEC:铜连接之光
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